2023年鉆孔灌注樁施工技術(shù)

目錄

第一章地基與基礎(chǔ)概述...........................................................3

第一節(jié)地基土的分類............................................................3

1土的工程分類..................................................................3

2土按成因分類..................................................................7

第二節(jié)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)....................................................7

1土的容重......................................................................7

2土的含水量W............................................................................................................................................8

3土顆粒比重G..............................................................................................................................................8

4孔隙比e與孔隙度n...................................................................................................................................8

5飽和度Sr.......................................................................................................................................................8

6粘性土的可塑性指標.............................................................8

7砂土的密實度指標...............................................................8

8土的滲透性與滲透系數(shù)K........................................................................................................................8

9土的壓縮性和壓縮系數(shù)..........................................................8

10土的抗剪強度.................................................................9

第三節(jié)樁基礎(chǔ)..................................................................9

1樁基礎(chǔ)的概念及適用條件.........................................................9

2樁的功能.......................................................................9

3樁的分類......................................................................10

4鉆孔灌注樁....................................................................10

第二章鉆孔灌注樁施工前的準備工作..............................................12

第一節(jié)鉆孔灌注樁施工前的準備..................................................12

1確定項目組織機構(gòu)..............................................................12

2編寫施工組織設(shè)計..............................................................12

3場地準備......................................................................14

4樁位測量......................................................................14

5護筒的制作及埋設(shè)..............................................................15

6泥漿循環(huán)系統(tǒng)..................................................................16

7原材料的運輸進場..............................................................16

第二節(jié)泥漿的制備..............................................................17

1泥漿的作用....................................................................17

2泥漿的種類....................................................................17

3泥漿的主要成分................................................................17

4泥漿的配制....................................................................20

5泥漿質(zhì)量的控制指標............................................................21

第三節(jié)成孔方法及施工機械的選擇................................................22

1成孔方法的選擇................................................................22

2施工機械的選擇................................................................24

第三章鉆進成孔...............................................................25

第一節(jié)反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進..........................................................25

1反循環(huán)鉆進的概念及分類........................................................25

2泵吸反循環(huán)和氣舉反循環(huán)鉆進....................................................25

3反循環(huán)鉆進工藝................................................................27

4回轉(zhuǎn)鉆進成孔工藝..............................................................31

第二節(jié)鉆擊鉆進成孔...........................................................32

1鋼繩沖擊鉆進..................................................................32

2沖擊反循環(huán)鉆機................................................................33

3沖擊鉆進工藝..................................................................33

4不同地層的鉆進工藝............................................................34

第三節(jié)旋挖鉆進成孔...........................................................35

1適用范圍......................................................................35

2優(yōu)缺點........................................................................35

3施工機械與設(shè)備................................................................36

4旋挖鉆進工藝..................................................................37

第四節(jié)清孔..............................................................38

1置換法........................................................................38

2氣舉排渣法....................................................................39

3掏渣法........................................................................39

第四章鋼筋籠制作與安放.......................................................40

第一節(jié)鋼筋籠使用的材料........................................................40

1鋼筋..........................................................................40

2鋼筋加工......................................................................40

第二節(jié)鋼筋籠制作..............................................................43

1一般規(guī)定......................................................................43

2鋼筋籠成型方法................................................................43

3鋼筋籠的分段長度..............................................................43

4鋼筋籠保護層墊塊設(shè)置..........................................................43

5鋼筋籠配筋量的計算............................................................43

6鋼筋籠制作允許偏差............................................................44

7鋼筋籠檢驗....................................................................45

第三節(jié)鋼筋籠安放.............................................................45

1鋼筋籠的運輸..................................................................45

2鋼筋籠的安放..................................................................45

第五章混凝土配制與水下灌注..................................................46

第一節(jié)混凝土原材料............................................................46

1砂............................................................................46

2石............................................................................47

3水............................................................................49

4水泥..........................................................................49

第二節(jié)混凝土的攪拌及運輸.....................................................50

1水下混凝土的要求..............................................................50

2混凝土攪拌....................................................................50

3混凝土運輸....................................................................51

第三節(jié)混凝土的水下灌注.......................................................51

1灌注方法......................................................................51

2灌注設(shè)備及用具................................................................51

3安放導(dǎo)管及二次清孔............................................................52

4水下混凝土灌注................................................................53

第一章地基與基礎(chǔ)概述

地基即指建筑物基礎(chǔ)以下的土體，地基的主要作用是承托建筑物的基礎(chǔ)；地基雖不是建筑

物本身的一部分，但與建筑物的關(guān)系非常密切。地基問題處理恰當(dāng)與否，不僅影響建筑物的造

價，而且直接影響建筑物的安危。

基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)加固的天然土層上時，這種地基稱之為天然地基。若天然地基不能滿

足地基強度和變形的要求，則必須事先要經(jīng)過人工處理后再建造基礎(chǔ)，這種地基加固稱為地基

處理。

為確保建筑物的安全和正常使用，地基應(yīng)滿足兩個條件：一是作用于地基的荷載不超過地

基的容許承載能力，以保證地基穩(wěn)定；二是地基的沉降量不超過容許的限度，以保證建筑物不

致?lián)p壞或影響其正常使用。

基礎(chǔ)是建筑物的下部承重結(jié)構(gòu)，它把建筑物的重量和作用在建筑物上的各種力，傳遞到地

下較好的地層上，直接支承基礎(chǔ)的土層稱為持力層，其下的各土層稱為下臥層?；A(chǔ)的結(jié)構(gòu)型

式很多，通常把埋深不大，只須經(jīng)過挖槽、排水等簡易施工方法就可以建造起來的基礎(chǔ)統(tǒng)稱淺

基礎(chǔ)，其埋深一般在3?5m之內(nèi)，如條形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。如果淺層土質(zhì)不良，

建筑物的荷重又大，必須將基礎(chǔ)置于較深的持力層上時，則要采用特殊施工方法來完成，這種

基礎(chǔ)稱為深基礎(chǔ)，其埋深大于5m。常采用的深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等。

第一節(jié)地基土的分類

1土的工程分類

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)中，將作為建筑地基的巖土，可分為巖石、

碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

1.1巖石的工程分類

巖石應(yīng)為顆粒間牢固聯(lián)結(jié)，呈整體或具有節(jié)理裂隙的巖體。作為建筑物地基，除應(yīng)確定巖

石的地質(zhì)名稱外，尚應(yīng)劃分其堅硬程度和完整程度。

1.1.1巖石按堅硬程度分類

巖石的堅硬程度應(yīng)根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度3按表1.1分為堅硬巖、較硬巖、較軟巖、

軟巖和極軟巖。當(dāng)缺乏飽和單軸抗壓強度資料或不能進行該項試驗時，可在現(xiàn)場通過觀察定性

劃分，劃分標準可按表1.2執(zhí)行。巖石的風(fēng)化程度可分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化、強風(fēng)化和

全風(fēng)化。

巖石堅硬程度的劃分表表1.1

堅硬程度類別堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖

飽和單軸抗壓強度標準值f,k(MPa)frk>6060>frk>303023X5152frk>5。忘5

巖石堅硬程度根據(jù)現(xiàn)場觀察進行定性劃分應(yīng)符合表1.2的規(guī)定。

1.1.2巖石按完整程度分類

巖體完整程度應(yīng)按表1.3劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。當(dāng)缺乏試驗數(shù)據(jù)

時可按表1.4執(zhí)行。

巖石堅硬程度的定性劃分表1.2

名稱定性鑒定代表性巖

錘擊聲清脆，有回彈，震未風(fēng)化?微風(fēng)化花崗巖、閃長巖、輝綠巖、

堅硬巖手，難擊碎；玄武巖、安山巖、片麻巖、石英巖、硅質(zhì)礫巖、

硬質(zhì)基本無吸水反映石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等

石1JL1錘擊聲較清脆，有輕微回1、微風(fēng)化的堅硬巖；

較硬巖彈，稍震手，較難擊碎；2、未風(fēng)化?微風(fēng)化的大理巖、板巖、石

有輕微吸水反映灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖等

錘擊聲不清脆，無回彈，1、中風(fēng)化的堅硬巖和較硬巖；

較軟巖較易擊碎；2、未風(fēng)化?微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、

軟質(zhì)指甲可刻出印痕砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r等

石U-4錘擊聲啞，無回彈，有凹1、強風(fēng)化的堅硬巖和較硬巖；

軟巖痕，易擊碎；2、中風(fēng)化的較軟巖；

浸水后，可捏成團3、未風(fēng)化?微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、泥巖等

錘擊聲啞，無回彈，有較1、風(fēng)化的軟巖；

極軟

Uu極軟巖深凹痕，手可捏碎；2、全風(fēng)化的各種巖石；

石浸水后，可捏成團3、各種半成巖

巖體完整程度劃分表L3

完整程度等級完整較完整較破碎破碎極破碎

完整性指數(shù)>0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15<0.15

注：完整性指數(shù)為巖體縱波波速與巖塊縱波波速之比的平方。選定巖體、巖塊測定波速時應(yīng)有代表性。

巖體的完整程度的劃分宜按表1.4的規(guī)定。

巖石完整程度的劃分表L4

名稱結(jié)構(gòu)面組數(shù)控制性結(jié)構(gòu)面平均間距（m）代表性結(jié)構(gòu)類型

完整1?2>1.0整塊結(jié)構(gòu)

較完整2?30.4-1塊狀結(jié)構(gòu)

較破碎>30.2?0.4鑲嵌狀結(jié)構(gòu)

破碎>3<0.2破裂狀結(jié)構(gòu)

極破碎無序—散體狀結(jié)構(gòu)

1.2碎石土

碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。

碎石土根據(jù)粒組含量和顆粒形狀分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。

碎石土的分類表1.5

土的名稱顆粒形狀粒組含量

漂石圓形及亞圓形為主

粒徑大于200mm的顆粒含量超過全重50%

塊石棱角形為主

卵石圓形及亞圓形為主

粒徑大于20mm的顆粒含量超過全重50%

碎石棱角形為主

圓礫圓形及亞圓形為主

粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%

角礫棱角形為主

注：分類時應(yīng)根據(jù)粒組含量欄從上到下以最先符合者確定。

碎石土的密實度，可按表1.6分為松散、稍密、中密、密實。

碎石土的密實度表1.6

重型圓錐動力觸探重型圓錐動力觸探錘擊數(shù)

密實度密實度

錘擊數(shù)N63.5N63.5

N63”W5松散10<N63.W20中密

5<NeaWlO稍密220密實

注：1.本表適用于平均粒徑小于等于50mm且最大粒徑不超過100mm的卵石、碎石、圓礫、角礫。對于平

均粒徑大于50mm或最大粒徑大于100mm的碎石土,可按表1.2.3鑒別其密實度；

2.表內(nèi)NM.s為經(jīng)綜合修正后的平均值。

碎石土密實度野外鑒別方法表L7

密實度骨架顆粒含量和排列可挖性可鉆性

骨架顆粒含量大于總鍬鎬挖掘困難，用橇棍鉆進極困難，沖擊鉆探時，

密實重的70%,呈交錯排列，方能松動，井壁一般較穩(wěn)鉆桿、吊錘跳動劇烈，孔壁較

連續(xù)接觸定穩(wěn)定

鍬鎬可開挖，井壁有吊

骨架顆粒含量等于總鉆進較困難，沖擊鉆探時，

塊現(xiàn)象，從井壁取出大顆

中密重的60%?70%,呈交錯鉆桿、吊錘跳動不劇烈，孔壁

粒處，能保持顆粒凹面形

排歹IJ,大部分接觸有坍塌現(xiàn)象

狀

骨架顆粒含量等于總鍬可以挖掘，井壁易班

鉆進較容易，沖擊鉆探時，

稍密重的55%?60%,排列混塌，從井壁取出大顆粒

鉆桿稍有跳動，孔壁易坍塌

舌L,大部分不接觸后，砂土立即坍落

骨架顆粒含量小于總

鍬可以挖掘，井壁極易鉆進很容易，沖擊鉆探時，

松散重的55%,排列十分混

坍塌鉆桿無跳動，孔壁極易坍塌

舌L,絕大部分不接觸

1.3砂土

砂土為粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%、粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%的

—L。

砂土可按表1.8分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。

砂土的分類表1.8

土的名稱粒組含量

礫砂粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25%-50%

粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50%

中砂粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50%

細砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85%

粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%

注：分類時應(yīng)根據(jù)粒組含量欄從上到下以最先符合者確定。

砂土的密實度，可按表1.9分為松散、稍密、中密、密實。

砂土的密實度表1.9

標準貫入試驗錘擊數(shù)N密實度

NW10松散

10<NW15村j密

15VNW30中密

N>30密實

注：當(dāng)用靜力觸探探頭阻力判定砂土的密實度時，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。

1.4粘性土

粘性土為塑性指數(shù)I。大于10的土。

粘性土可按塑性指數(shù)分為粘土、粉質(zhì)粘土。

粘性土的分類表L10

塑性指數(shù)Ip土的名稱

1P>17粘土

10<Ip^l7粉質(zhì)粘土

注：塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm時測定的液限計算而得。

粘性土的狀態(tài)，可按表1.11分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。

粘性土的狀態(tài)表1.11

液性指數(shù)L狀態(tài)液性指數(shù)II狀態(tài)

1W0堅硬0.75c軟塑

0<LW0.25硬塑IL>1流塑

0.25<LW0.75可塑

注：當(dāng)用靜力觸探探頭阻力或標準貫入試驗錘擊數(shù)判定粘性土的狀態(tài)時，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。

1.5粉土

粉土為介于砂土與粘性土之間，塑性指數(shù)Ip^lO且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全

重50%的土。

1.6特殊土

1.6.1淤泥

淤泥為在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用形成，其天然含水量大于液限、

天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土.當(dāng)天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或

等于L0的粘性土或粉土為淤泥質(zhì)土。

1.6.2紅粘土

紅粘土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50。紅粘土

經(jīng)再搬運后仍保留其基本特征，其液限大于45的土為次生紅粘土。

1.6.3人工填土

人工填土根據(jù)其組成和成因，可分為素填土、壓實填土、雜填土、沖填土。

素填土為由碎石土、砂土、粉土、粘性土等組成的填土。經(jīng)過壓實或夯實的素填土為壓實

填土。

雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。

沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。

1.6.4膨脹土

膨脹土為土中粘粒成分主要由親水性礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性,

其自由膨脹率大于或等于40%的粘性土。

1.6.5涅陷性土

濕陷性土為浸水后產(chǎn)生附加沉降，其濕陷系數(shù)大于或等于0.015的土。

2士按成因分類

土的形成過程，由于自然地理環(huán)境、原始沉積條件的不同，土的類型和性質(zhì)有很大的區(qū)別。

例如，殘積、坡積、洪積、冰積形成的沉積物，顆粒相對都比較大，土質(zhì)不均，常是塊石、碎

石與泥、砂混雜，分選性很差。碎塊多呈棱角狀，孔隙度、層厚變化比較大，選擇鉆進方法較

困難。而沖積、淤積和風(fēng)積形成的沉積物則相反，顆粒都比較細，分選性和磨圓度也比較好，

層理較清楚，厚度一般也較穩(wěn)定，土質(zhì)較均勻，所以選擇鉆進方法比較簡便且可鉆性都好。通

過了解施工地區(qū)地基土的成因類型，就可以預(yù)測該區(qū)的基本地質(zhì)特征和施工難易程度，有利擬

定施工技術(shù)對策。

表1.12為土的主要成因類型及其特征。

土的主要成因類型及其特征表1.12

成因類型堆積方式及條件堆積物特征

巖石經(jīng)風(fēng)化作用而殘留碎屑物從地表向深處由細變粗，其成分與母巖相

殘積在原地的碎屑堆積物關(guān)，一般不具層理。碎塊呈棱角狀，土質(zhì)不勻，具

有較大孔隙，厚度在山丘頂部較薄，低洼處較厚。

由雨水或雪水沿斜坡搬碎屑物從坡上往下逐漸變細，分選性差，層理不

坡積運及由本身的重力作用堆明顯，厚度變化較大，在斜坡較陡處厚度較薄，坡

積在斜坡上工坡腳處腳地段較厚。

由暫時性洪流將山區(qū)或顆粒具有一定的分選性，但往往在大顆粒間充填

高地的大量風(fēng)化碎屑物挾小顆粒，碎塊多呈亞角狀，洪積扇頂部顆粒較粗，

洪積

帶至溝口或平緩地帶堆積層理紊亂呈交錯狀，透鏡體及夾層較多，邊緣處顆

而成粒細，層理清楚。

由長期的地表水流搬運，顆粒在河流上游較粗，向下游逐漸變細，分選性

沖積在河流的階地、沖積平原、和磨圓度均好，層理清楚，厚度較穩(wěn)定。

三角洲地帶堆積而成

在靜水或緩慢的水流中沉積物以粉粒?粘粒為主，且含有多量的有機質(zhì)

淤積沉積，并拌有生物化學(xué)作用或鹽類，一般土質(zhì)松軟，有時粉砂和粘性土呈交互

而成層，具清晰的薄層理。

由冰川或冰川融化后的以巨大塊石、碎石、砂、粘性土混合組成，一般

冰積冰水進行搬動堆積而成分選性極差，無層理，但當(dāng)冰水沉積時，常具斜層

理，顆粒一般具棱角，巨大塊石上常有冰川擦痕。

在干燥氣候條件下，碎屑主要由塵土或砂組成，一般顆粒較均勻、質(zhì)純、

風(fēng)積

物被風(fēng)吹揚，降落堆積而成孔隙大、結(jié)構(gòu)松散。

第二節(jié)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)

1土的容重

土在天然狀態(tài)下單位體積的重量叫做土的天然容重，單位“N/n?”表示。土的容重與土的

含水量、密實程度有關(guān)，一般土的天然容重為16?22kN/n?,容重大的土比較密實，強度也較高。

土的干容重是土在烘干狀態(tài)下的容重，即單位體積土顆粒的重量。土愈密實干容重愈大，

一般為13~20kN/m3o

土的飽和容重是指土體中孔隙充滿水時的單位體積重量；地下水位以下的土，顆粒受到水

的浮力作用，其容重稱為水下浮容重。

2土的含水量W

土的含水量是指土在天然狀態(tài)下，土中水的重量與土顆粒重量之比，用百分數(shù)表示。土的

含水量反映土的濕度。對于同一種類的土，當(dāng)含水量增大時，它的強度就會降低。

3土顆粒比重G

土顆粒在100—105℃下烘至恒重的重量與同體積的蒸儲水在時重量的比值，稱為土顆

粒的比重。土顆粒的比重決定于土的礦物成分和有機質(zhì)含量。一般土粒比重為2.65?2.75。

4孔隙比e與孔隙度〃

土的孔隙比e是土中孔隙的體積與土粒體積之比。土中孔隙的體積與土的總體積之比，稱

為孔隙度n,其值恒小于1?？紫侗扰c孔隙度都反映土的孔隙特征，間接反映土的密實度和強度。

5飽和度Sr

土中孔隙被水充滿的程度叫飽和度，以土中水的體積與孔隙體積之比為表示。如果5=100%,

則表示土的孔隙中充滿著水，土是完全飽和的；如果S=0,則表示土中沒有水。

6粘性土的可塑性指標

粘性土的性狀與含水量有著密切的關(guān)系。對于同一種粘土，當(dāng)其含水量小于某一限度時，

處于堅硬的狀態(tài)。隨著含水量的增加，它就會變?yōu)樗苄誀顟B(tài)。所謂塑性狀態(tài)是指土體在外力作

用下，可塑成任何形狀而不發(fā)裂，也不改變體積，當(dāng)外力取消后，還可保持變形后所得的形狀。

如果含水量進一步增加，土體就會由可塑性狀態(tài)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)。

塑限用，（％）：土由固態(tài)變到塑性狀態(tài)時的分界含水量，系實測指標。

液限用（％）：土由塑性狀態(tài)變到流動狀態(tài)時的分界含水量。采用液限儀來測定。

塑性指數(shù)IP：液限與塑限之差，系計算求得的指標。塑性指數(shù)的大小，主要與土內(nèi)所含的

粘粒多少有關(guān)。土中含粘粒愈多，則其塑性指數(shù)愈大，即表示土在含水量變化相當(dāng)大的范圍內(nèi)，

仍能保持塑性狀態(tài)。

液性指數(shù)土的天然含水量與塑限之差除以塑性指數(shù)的計算指標。液性指數(shù)表示粘性土的

軟硬程度。

7砂土的密實度指標

砂土的密實程度是確定其承載力的主要指標。密實的砂土壓縮性小，強度較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；

而松散的砂土，特別是飽和的細砂、粉砂則相反，結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，容易發(fā)生流砂現(xiàn)象。

8土的滲透性與滲透系數(shù)K

由于土粒之間孔隙的存在，水在重力作用下，沿土的孔隙滲透流動。滲透系數(shù)K反映了土

的滲透性能，其物理意義按達西公式為：當(dāng)水力坡度為1時的滲透速度。

9土的壓縮性和壓縮系數(shù)

土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮可以看作為土中孔隙體積的減

小。

壓縮系數(shù)是表征土壓縮性的重要指標之一。壓縮系數(shù)越大，表明土的壓縮性越大。通常用

壓縮系數(shù)0一2來表示土的壓縮性，表示壓力WOkPa和2OOkPa時相應(yīng)的壓縮系數(shù)值。

即2co.1MPa」時，屬低壓縮性土;

0.1MPa-&i一2<0.5MPa-1時,屬中等壓縮性土：

4i-2K）.5MPa"時,屬高壓縮性土。

工程上也常用壓縮模量后表示土的壓縮性，瓦越小，土的壓縮性越高。

E$<4MPa時，屬高壓縮性土；

4MpaWEW20Mpa時，屬中等壓縮性土；

E侖20Mpa時，屬低壓縮性土。

10土的抗剪強度

土的抗剪強度是指土體抵抗剪切滑動的極限強度。土體的抗剪強度與作用在它上面的法向

應(yīng)力及土的內(nèi)摩擦角0有關(guān)。土的內(nèi)摩擦角。與土的密實度、顆粒大小、形狀、粗糙程度等因

素有關(guān)。一般來說土愈密實、土粒愈大、形狀愈不規(guī)則，表面愈粗糙，則。值愈大。天然砂土

的。的變化范圍約在30。（圓粒、均勻的松細砂）到45°（尖粒、不均勻的緊密粗砂）之間。

含水量對它的影響很小.對于極松散的砂，它的內(nèi)摩擦角0近天然后坡角。所謂天然坡角，是

指砂土在自重作用下可能堆成的最大坡角（坡面與水平面的夾角）。

粘土類土的內(nèi)摩擦角。與密實度及含水量有關(guān)，約為5?25°。粘性土的抗剪強度不僅包括

內(nèi)摩擦附圖，還包括粘聚力C。因為粘土顆粒間具有分子粘結(jié)力，而結(jié)合水在顆粒間又起著聯(lián)結(jié)

作用，這些力的總和構(gòu)成粘性土的內(nèi)聚力亦即粘聚力，它能抵抗一定的拉力和剪力作用。粘性

土的粘聚力C一般為10~115kPa?

第三節(jié)樁基礎(chǔ)

1樁基礎(chǔ)的概念及適用條件

樁是將建筑物的荷載（豎向的和水平的）全部或者部分傳遞給地基土（或巖層）的具有一

定剛度和抗彎能力的傳力構(gòu)件。設(shè)置在巖土中的樁是通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力將上部結(jié)構(gòu)的

荷載傳遞到地基，或是通過樁身將橫向荷載傳給側(cè)向土體。

樁基礎(chǔ)一般由承臺將若干根樁的頂部聯(lián)結(jié)成整體，以共同承受荷載的一種深基礎(chǔ)。

樁基礎(chǔ)在下列情況下可優(yōu)先考慮作為深基礎(chǔ)方案。

（1）荷載較大，地基上部土層軟弱，適宜的地基持力層位置較深時，宜采用樁基礎(chǔ)。

（2）河床沖刷嚴重，河道不穩(wěn)或沖刷深度不易計算準確時，采用樁基礎(chǔ)可以借樁群穿過水

流將荷載傳到地基中，減少水下工程，并可提高基礎(chǔ)的安全度。

（3）當(dāng)?shù)鼗嬎愠两颠^大或結(jié)構(gòu)對不均勻沉降敏感時，采用樁基礎(chǔ)穿過松軟（高壓縮性）

土層，將荷載傳到較堅實（低壓縮性）土層，減少結(jié)構(gòu)沉降并使沉降均勻。樁基礎(chǔ)還能增強結(jié)

構(gòu)物的抗震能力。

（4）當(dāng)施工水位或地下水位較高時，采用樁基礎(chǔ)可簡化施工設(shè)備和技術(shù)要求，縮短施工周

期，并改善勞動條件。

2樁的功能

（1）通過樁的側(cè)面和土的接觸，將荷載傳遞給樁周土體；或者將荷載傳給深層的巖層、砂

層或堅硬的粘土層；從而獲得很大的承載能力以支承重型建筑物。

（2）對于液化的地基，為了在地震時仍保持建筑物的安全，通過樁穿過液化土層，將荷載

傳給穩(wěn)定的不液化土層。

（3）樁基具有很大的豎向剛度，因而采用樁基礎(chǔ)的建筑物，沉降比較小，而且比較均勻，

可以滿足對沉降要求特別高的上部結(jié)構(gòu)的安全需要和使用要求。

(4)樁具有很大的側(cè)向剛度和抗拔能力，能抵抗臺風(fēng)和地震引起的巨大水平力、上拔力和

傾覆力矩，保持高聳結(jié)構(gòu)物和高層建筑的安全。

(5)改變地基基礎(chǔ)的動力特性，提高地基基礎(chǔ)的自振頻率，減小振幅，保證機械設(shè)備的正

常運轉(zhuǎn)。

3樁的分類

樁可按樁的功能、荷載傳遞機理、截面形狀、尺寸、材料、施工方法等進行分類。

3.1按樁身材料分

可分為木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等。

3.2根據(jù)樁的受力情況分

3.2.1抗壓樁(承受軸向壓力的樁)

各類建筑物、構(gòu)筑物的樁基大部分都以承受垂直向下的荷載為主。通過樁側(cè)的摩阻力和樁

端阻力將上部荷載傳遞到地基。這類樁可分為端承樁和摩擦樁。

(1)端承型樁

樁穿過較松軟的土層，樁端支承在巖層或硬土層等實際非壓縮性土層時.，垂直荷載主要依

靠樁端反支地承。這種樁稱為端承樁。

(2)摩擦型樁

樁上的垂直荷載主要由樁側(cè)的摩阻力承擔(dān)，而樁端反力承擔(dān)的荷載只占很小的部分，這種

樁稱為摩擦型樁。

3.2.2抗拔樁(承受軸向拔力的樁)

這類樁主要是由樁周摩阻力或擴大樁頭的阻力構(gòu)成抗拔力，以承受向上拔力為特征。

3.2.3抗橫向推力樁

荷載以力或力矩形式沿與樁身軸相垂直的方向作用于樁體時，稱這類樁為抗橫向推力樁，

如深基坑支護樁、防止滑坡的抗滑樁、防止橋墩被沖刷的防護樁等。

3.3按施工條件分

樁按施工條件的綜合分類表1.13

樁基礎(chǔ)分類方法樁仔類型

按樁的制作工藝劃預(yù)制樁灌注樁

分

樁的截面方形、管形圓形、異形

按成樁或成孔工藝打入樁靜壓樁沉管樁鉆孔樁人工挖孔樁

劃分

按擠土效應(yīng)劃分擠土(方樁與閉口管樁)，部分擠土不擠土不擠土

擠土(開口管樁)

按樁身材料劃分鋼、鋼筋混凝土鋼筋混凝土、素混凝土

4鉆孔灌注樁

灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上，通過機械鉆沖或人工挖掘等方法形成樁孔，然后在孔內(nèi)下

入鋼筋籠，灌注混凝土，形成鋼筋混凝土灌注樁。

混凝土灌注樁既適用于各種砂性土、粘性土，也適用于卵礫石類土層和巖層、而且樁長和

樁徑變化范圍大，因此，這類樁作為深基礎(chǔ)應(yīng)用很廣。

鉆孔灌注樁是在鉆孔內(nèi)下入鋼筋籠并灌注混凝土而筑成的一種深基礎(chǔ)，用以將結(jié)構(gòu)物的荷

載傳遞到遠比結(jié)構(gòu)物使用部分為低的持力層上。

4.1鉆孔灌注樁的優(yōu)缺點

4.1.1鉆孔灌注樁的優(yōu)點

（1）可以采用較大的樁徑，目前國內(nèi)外已達到3.0m以上，還可以采用底部擴大的擴底樁

樁徑。

（2）樁的長度靈活，因而可以適應(yīng)于樁端持力層標高起伏變化復(fù)雜的地區(qū)。

（3）適應(yīng)性較廣。包括基巖、卵石在內(nèi)的各種土層、巖層和各種型式的基礎(chǔ)工程都可以采

用，而且不受地下水位高低的限制和影響，不用大開挖，不用放坡，對相鄰建筑物沒有影響。

既可在室外施工，也可在室內(nèi)施工；既可在山區(qū)、丘陵地區(qū)采用，也可在沿海軟土地區(qū)應(yīng)用。

（4）可減少土方工程量，減輕工人勞動強度，提高施工機械化水平和勞動生產(chǎn)率，縮短基

礎(chǔ)工程施工工期。

（5）可節(jié)省鋼材和木材，因此成本低。預(yù)制樁為了吊裝、運輸和打樁的需要，必須在樁身

內(nèi)配全筋，預(yù)制樁每立方米混凝土含鋼量達100130kg；灌注樁不需要配全筋，只需在樁頂部分

配筋，每立方米混凝土含鋼量只要20?60kg左右，故可以節(jié)省不少鋼材。另外，預(yù)制樁由于在

澆注時還要支模，每根樁需要消耗不少木材。

（6）施工所用設(shè)備比較簡單，制作容易。某些地質(zhì)鉆機略加改裝后也可使用，一般來說所

需大型設(shè)備較少，施工技術(shù)不十分復(fù)雜，所以工程容易上馬。

（7）施工工序簡單，灌注樁不要預(yù)制，在現(xiàn)場成樁，不要起吊運輸設(shè)備。成樁后，亦不

用截樁。

（8）施工靈活方便、無噪音、無公害。打預(yù)制樁由于受打樁設(shè)備限制，在建筑物附近或廠

房內(nèi)不能施工。打樁產(chǎn)生噪音，附近居民有一定影響。

（9）抗震性能好。

（10）單樁承截力高。根據(jù)樁徑和長度的不同，單樁承載力可由幾十噸到幾百噸乃至上千

噸。既可作為低層建筑的基礎(chǔ)，又可作為高層建筑和重型構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。

（11）在鉆孔過程中，能夠進一步查核地質(zhì)情況，可根據(jù)地層構(gòu)造和設(shè)計要求，可選定適

當(dāng)?shù)臉堕L和樁徑，應(yīng)用上比較靈活，故不受運輸和起重條件的限制。

4.1.2鉆孔灌柱樁的主要缺點

現(xiàn)場作業(yè)較多，不利于預(yù)制裝配施工；成樁后不易進行質(zhì)量檢查；施工技術(shù)上還有一些困

難，如坍孔、清孔等。

4.2鉆孔灌注樁的適用范圍

4.2.1適用的地層

鉆孔灌注樁在各種地層中都可應(yīng)用，依地層選擇適當(dāng)?shù)某煽追椒ā嵺`證明，在軟塑到硬

塑的粘性土、堅硬土、粘土、粉砂、細砂、中砂、粗砂（包括流動性較大的所謂流砂）、礫砂、

礫石、卵石（緊密到松散）、漂石和基巖中都已使用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

4.2.2陸地和水上都可施工

鉆孔灌注樁在岸灘和淺水中都可施工應(yīng)用，在深水中也已修建了很多的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

4.2.3可根據(jù)地層選擇樁的類型

目前樁的類型主要有：摩擦樁、嵌巖樁、擴底樁、斜樁等，具體選擇時可依地層、用途等

來定樁的類型。

第二章鉆孔灌注樁施工前的準備工作

第一節(jié)鉆孔灌注樁施工前的準備

1確定項目組織機構(gòu)

工程簽訂合同后，由公司確定工程項目經(jīng)理部人員組成，大型和特殊工程設(shè)審定人、審核

人、項目經(jīng)理、項目總工、質(zhì)檢員；中小型工程設(shè)審核人、項目經(jīng)理、項目總工及質(zhì)檢員。

2編寫施工組織設(shè)計

施工組織設(shè)計是施工過程中各項工作的指南。在接受鉆孔灌注樁施工任務(wù)后，首先應(yīng)組織

有關(guān)人員全面了解工程的技術(shù)要求，詳細進行現(xiàn)場調(diào)查，搜集和了解該工程的技術(shù)資料?，綜合

考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、機具設(shè)備材料供應(yīng)及勞動力等因素，編寫出切合實際，具有較高的

預(yù)見性和可靠性的施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計應(yīng)按照《巖土施工組織設(shè)計編制要求》(C7.1-3)

編寫。對特殊工程還要按照《質(zhì)量計劃編制要求》(C7.1-6),編寫質(zhì)量計劃，并嚴格實施。

2.1編寫前的準備工作

2.1.1現(xiàn)場踏勘

編寫施工組織設(shè)計前應(yīng)進行現(xiàn)場踏勘，其內(nèi)容包括：

(1)施工三通一平條件；

(2)各種架空線路、地下管線布置、地下構(gòu)筑物(障礙物)狀況

(3)泥漿及鉆渣排放條件；

(4)生活食宿條件；

(5)場地狀況、場地周邊環(huán)境及對防噪、防振、防粉塵要求等。

2.1.2編寫施工組織設(shè)計需要熟悉的技術(shù)資料

(1)建筑場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察報告和附圖。

(2)鉆孔灌注樁設(shè)計圖、包括樁位平面圖、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、鋼筋籠制作圖。

(3)施工場地及鄰近區(qū)域地表利地下電纜、管道和其他工程設(shè)施或障礙物的資料

(4)工程合同書與超過有關(guān)規(guī)范的工程質(zhì)量要求的文件。

(5)施工場地供電、供水、排污條件等資料。

(6)國內(nèi)外同行當(dāng)前的技術(shù)水平，以及新機具、新工藝、新方法和有關(guān)經(jīng)濟技術(shù)的資料。

(7)識別主要環(huán)境因素及重大危險源。

2.2施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容

2.2.1工程概況

包括工程名稱，工程地點，工程結(jié)構(gòu)形式和規(guī)模，工程設(shè)計要求，工作量、工期、質(zhì)量標

準和質(zhì)量目標，相關(guān)單位等。

2.2.2編制依據(jù)

2.2.3工程地質(zhì)及自然條件概述

2.2.4制定施工方案

(1)施工地段及順序劃分：規(guī)模較大或較分散的工地應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件及環(huán)境合理規(guī)劃

施工地段與順序。

(2)施工方法：按照工序順序逐一編寫各工序的施工方法，包括：

成孔：孔深、孔徑、沉渣厚度、泥漿指標、鉆探設(shè)備及施工工藝指標、清孔方法等。

鋼筋籠制作：規(guī)格、焊接、綁扎要求、材料和焊接試驗取樣等要求。

混凝土攪拌：采用的攪拌設(shè)備及攪拌要求、運輸設(shè)備及運送要求。

鋼筋籠安放：吊裝次數(shù)及方法、焊接方法、籠頂固定方法等。

混凝土灌注：導(dǎo)管試壓與安裝、初灌量及各次混凝土面上升高度，導(dǎo)管提升方法?；炷?/p>

試驗及取樣方法、記錄要求等。

灌注樁防護：工程交付前對樁基的防護措施。

2.2.5各工序施工質(zhì)量要點與控制方法

應(yīng)根據(jù)工程內(nèi)容所涉及的施工工序列出關(guān)鍵點、特殊過程等，并說明質(zhì)量標準、控制方法

及驗收準則。必要時應(yīng)說明容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病及防治措施。

2.2.6施工進度計劃

2.2.7原材料計劃

應(yīng)根據(jù)工程內(nèi)容說明工程采用的原材料名稱、規(guī)格、型號、數(shù)量及顧客對材料的特殊要求。

此外，還應(yīng)說明材料的進場計劃。

2.2.8職業(yè)健康安全措施

包括人員、機械安全操作要求，特殊施工季節(jié)、地點的安全要求及對重大危險源的控制措

施，執(zhí)行《危險辨識、風(fēng)險評價程序》。

2.2.9文明施工與環(huán)境措施

2.2.9.1依據(jù)確定的主要環(huán)境因素制定控制措施，向大氣和水體排放廢棄物、土地污染的管

理，泥漿、廢渣與其